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[光明日报] 生物入侵防控的中国方案

文章来源:光明日报      作者:万方浩   点击数: 次      发布时间:2022-09-21

生物安全向来是国家安全的核心组成部分,国家通过有效防范和应对危险生物因子及相关因素威胁,完善生物安全立法,能够保证生物技术的稳定健康发展,保护人民生命健康,维护国家安全。外来生物入侵作为一种健康风险和生态风险,是对我国生物安全的极大挑战。

外来生物入侵指外来物种传入我国并在入侵地建立种群并繁衍的生态过程,并导致严重的经济损失和生态灾难、威胁人类健康,制约国际贸易发展。目前全球生物入侵呈快速增长趋势,远未达到饱和状态,防控外来生物入侵刻不容缓。防范外来物种入侵和保护生物多样性是生物安全法的核心主题之一,具有基础性、综合性、系统性和统领性的作用。防范外来生物入侵是维护国家安全的需要,也是构建国家生物安全体系的需要。其有利于提升国家生物安全能力建设,增强生物安全的技术研发与基础设备建设,提高自主创新能力,也有利于维护世界和平、履行国际承诺。

因此,我们必须要建立好生物安全的风险防控体制,实行“协调机制下的分部门管理体制”,明确各方的生物安全责任,有效应对外来生物入侵。

生物入侵是一个有序的生态学过程,历经个体传入、种群定殖、潜伏时滞、群落扩散和系统暴发共多个环节,因此针对每个环节所采取的行动计划也有所不同。目前,我国已经形成了能够有效应对生物入侵的中国方案,即4E行动。从早期的预防预警(E1, Early Warming & Prevention)和检测监测(E2, Early Monitoring & Rapid Detection),到中期的扑灭拦截(E3, Early Eradication & Blocking),再到后期联控减灾(E4, Entire Mitigation),涉及多个环节。

E1行动指预防预警,包括数据智能预测、定量风险预警、定殖区域评判和早期扩张预判四个环节。我国目前已经建立了1000余种数据库,记录了物种的数据信息、影像信息和图片信息等内容,结合农产品国际贸易数据等信息进行数据智能预测,判断外来入侵物种的分布概率,截止到现在,我们已完成了200种外来入侵物种的适生性分布区分析。典型的应用案例包括广东省红火蚁防控指挥中心系统,能够对广东省红火蚁防控面积进行监测。

E2行动指检测监测,包括分子识别检测、图像甄别诊断、远程智能监控和区域追踪检测四个环节。我们目前已完成了700余种(含本地种)分子检测与智能识别技术的研发。针对难以识别的外来入侵物种,如蓟马类、实蝇类昆虫,可以通过提取待测物种DNA在中国主要外来入侵昆虫DNA条形码识别系统中进行分子识别,达到鉴定的目的。通过野外图像采集、后端数据处理与分析,广大公众能够在手机客户端应用中对入侵物种进行图像智能甄别。通过性诱剂、食诱剂、光诱、红外计数、高清图像甄别、信号发射等技术与方法,组合成智能监测设备,通过后台数据分析处理,可对30多种入侵昆虫进行远程无人监测;利用高清/高光谱图像,通过无人机可在复杂环境下,同时监测多目标入侵植物,目前,已完成120多种入侵植物的智能监测平台。最后是区域追踪检测,以长芒苋为例,作为世界超级杂草,长芒苋严重威胁到了我国的农业生产和人畜健康,我们通过对长芒苋的传入地点和扩散方向进行贸易追踪和物流追踪,能够对潜在发生区进行有效监测。

E3行动即扑灭拦截,包括早期根除灭绝、廊道节点拦截、生态屏障阻隔和疫区源头管控四个环节。我们目前已经完成了对50余种入侵生物的灭除与拦截。以恶性入侵害虫番茄潜叶蛾为例,目前其主要分布在新疆、云南、贵州、四川、甘肃等地区,具有生殖力大、扩散速度快、抗药性强等多种特性。我们主要采用点面结合的方式,对番茄潜叶蛾的扩散前沿的发生点,采用高效物理清除、化学防控等措施,开展应急处置。针对大面积分布区域,采用物理防治、生物防治和化学防治等多种措施结合的综合治理,达到有效抑制该物种的快速扩散和持续减灾。

E4行动即联控减灾,包括传统生物防治、生态替代修复、区域联防联控和跨境协同治理四个环节。区域减灾的控制技术主要有人工拔除、物理防治、化学防治、替代控制和生物防治。典型的物理防治手段包括水葫芦打捞船、智能除草机器人等;化学防治包括喷射防治、无人机飞防等;替代控制指的是利用有价值植物替代被入侵植物占领的生态区域,例如使用象草替代豚草改造江西荒滩。

在4E行动基础之上,我们还结合了基于组学的颠覆性防控技术和人工智能技术,组建国际实验室群,解决跨境传播的入侵生物难题,即“4E+”行动。在党和国家的高度重视下,我国生物入侵防控工程将传统领域与后基因时代技术相融合,构建起稳固与完善的生物入侵防控工程体系。

(作者:万方浩,系美高美集团4688am研究员,国家重点研发计划“生物安全”重点专项专家组成员、农业农村部GEF项目“生物入侵防控与生物多样性保护”首席技术顾问、全国外来入侵物种普查专家组副组长)

原文链接:https://app.gmdaily.cn/as/opened/n/a84e0582f8764d368b6dd72dc0575787


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